Если не принимать в расчет винтовые прессы, то в настоящее время наибольшее распространение имеют гидравлические прессы с нижним давлением, с поворачивающейся корзиной или двумя корзинами и прессы с откатывающимися платформами. Как раз последние являются наиболее подходящими для крупного производства благодаря своей маневренности, но для их эксплуатации требуется просторное помещение и прочный пол. Двухкорзиночные прессы с откатывающимися платформами нашли широкое применение главным образом на крупных предприятиях (рис. 8).
Величина прессов, т. е. их объем, все еще зависит от величины посуды для брожения, количества перерабатываемого за день винограда и максимального выхода сока. Количество устанавливаемых прессов в свою очередь зависит от их мощности и от количества поступающего ежедневно винограда. Величину прессов и их количество устанавливают в зависимости также от того, подвергают ли мезгу предварительному отделению сока в стекателях и какой виноград будут преимущественно перерабатывать — белый или красный.
Эти вопросы надо решать в соответствии с существующими на данном предприятии условиями и увязывать с указанной в каталогах заводов производительностью, в результате чего и происходит выбор определенного типа пресса.
Рис. 17. Разрез через горизонтальный пресс (системы Колена): 1 —короткие поршни для гидравлического допрессовывания; 2—задняя давящая плита; 3— мезга с цепями для разрыхления; 4—передняя прессующая плита, движущаяся на винте (механическое предварительное прессование); 5—деревянный цилиндр, вращающийся для стекания сока и разрыхления; 6— мотор с приводом; 7—приводной вал; 8—отверстие для наполнения в деревянном цилиндре; 9—система цепей, которая при обратном движении прессующих плит разрыхляет лепешку выжимок; 10—пружины, оттягивающие заднюю плиту.
Горизонтальные прессы французского происхождения (рис. 17), получившие широкое распространение в последнее время во Франции, Швейцарии и других странах, имеют особые преимущества: во-первых, горизонтальная форма их разрешает устройство длинной и цилиндрической корзины малого диаметра, обеспечивающей быстрое стекание сока; во-вторых, дает возможность вращением корзины пресса предварительно отделить сок; в-третьих, благодаря системе цепей рыхление выжимок происходит без открытия пресса и, наконец, в-четвертых, эти прессы имеют значительно большую вместимость, чем вертикальные прессы. Корзина пресса вмещает до 5 т мезги.
В прессах французских систем (Мармонье, Колен, Блашер) давление осуществляется при помощи центральной оси, представляющей собой длинный металлический винт, продвигающий с известной скоростью прессующую плиту. После основного отпрессовывания вступает в действие вторая плита, прессующая мезгу гидравлическим насосом под давлением 12 кг/см2.
Разрыхление лепешки выжимок происходит при обратном передвижении прессующих плит в исходное положение, причем цепи натягиваются и выжимки разрыхляются. Цилиндр при этом вращается. Обнаружилось, что в прессах этого устройства происходит значительное обогащение сока железом (около 12— 15 мг/л). Стоимость этих прессов высокая; их производительность большая.
Рис. 18. Передвижной горизонтальный поршневой пресс системы Бухера вместимостью 1000 л с корпусом из нержавеющей стали и цепным приспособлением для рыхления выжимок.
В Швейцарии изготовляются гидравлические горизонтальные прессы с вращающейся цилиндрической корзиной и автоматическим рыхлением выжимок. Вместимость корзины у них с 800— 1000 л и выше, удельное давление 14 кг/см, рабочее давление 250—290 атм. Они работают с наглухо закрепленной опорной плитой и передвигающимся гидравлическим прессующим диском. Выжимки разрыхляются при помощи цепей из нержавеющей стали, которые при возвращении прессующего диска в исходное положение натягиваются. Автоматическому измельчению лепешки из выжимок в прессе помогает и вращение цилиндра.
Выброс выжимок в стационарных больших прессах происходит через переднюю стенку, а в передвижных прессах с корзиной емкостью 600—1000 л — через заслонку в корзине. Корзина состоит из деревянных планок или барабана из нержавеющей стали с относительно большими и широкими прорезами (рис. 18 и 19).
И в этом случае эти прессы имеют особые преимущества: предварительное отделение сока, высокий выход сока при экономии 50% времени, отсутствие фундамента, простое автоматическое рыхление в закрытом прессе, простота разгрузки, экономия производственной площади, стационарное или передвижное устройство. Горизонтальные прессы не высоки и их удобно загружать мезгой (рис. 19).
Нагнетательный насос в прессе системы Бухера представляет собой надежный ротационный маслонасос низкого давления без поршня, клапанов и манжет.
Рис. 19. Стационарный поршневой пресс системы Бухера в крупном производстве. Пресс установлен под камерой для стекания.
Рис. 20. Разрез барабана пресса системы Вильмсса.
В Германии принцип горизонтального пресса нашел в 1951— 1952 гг. новое воплощение в виде беспоршневого пневматического пресса Вильмеса.
В этом прессе давление осуществляется не гидравлически при посредстве поршня и прессующей плиты, как у всех других прессов, а изнутри наружу перпендикулярно или радиально оси при помощи резинового шланга (рис. 20). Шланг 1 накачивается воздухом и давит на мезгу 2, отжимая ее по самому короткому пути. Выжимки 3 отлагаются на сетчатом кожухе 4 в конце концов в виде тонкого слоя. Таким прессованием мезга не превращается во все уменьшающуюся лепешку, а так же, как и в пакпрессе, прижимается к стенкам барабана и растягивается по их поверхности. В результате получается очень хорошее стекание сока и быстрое прессование, заканчивающееся в два раза скорее, чем в вертикальных прессах такой же вместимости. Продолжительность прессования приблизительно такая же, как и в пакпрессах (табл. 2).
Корзина в прессе Вильмеса представляет собой узкий цилиндр из нержавеющей стали с прорезами. Для того, чтобы цилиндр мог выдерживать давление, его укрепляют металлическими кольцами 5, покрытыми антикоррозийным лаком. Иногда корзина изготовляется из деревянных планок, имеющих в поперечном сечении форму ласточкиного хвоста и прикрепленных к обручам.
Рис. 21. Передвижной пресс системы Вильмеса 1000/75 с открывающимся во всю длину барабаном, с корытом для сока и направляющими лотками.
Цилиндр открывается при помощи прочно закрепленных заслонок по всей длине барабана. Такое устройство оказалось очень удобным. Наиболее ходовые размеры пресса — 500/65 и 1000/75 (рис. 21). Для крупных предприятий выпускаются мощные прессы 2300/100 (рис. 22), в которые может поместиться 37—46 гл мезги и площадь стекания сока достигает до 9 м1. Все эти прессы изготовляются передвижными.
И в этом прессе предварительное отделение сока и рыхление выжимок происходит в закрытом цилиндре путем его вращения. Удельное давление в прессе равняется 6 кг на 1 см2 площади кожуха пресса (а не площади днища). Удельное давление является в то же время и рабочим давлением, так как здесь давление осуществляется по другим принципам.
Соответственно этому общее рабочее давление в них во много раз выше, чем в корзиночных прессах той же величины. Особенное преимущество заключается в том, что в результате пневматического прессования давление удерживается продолжительное время.
Рис. 22. Крупный пресс системы Вильмсса 2300/100.
В этом процессе отжатие осуществляют постепенно. В зависимости от зрелости и состояния винограда вначале создают давление в 1,5—2 ати, затем давление опускают, мезгу разрыхляют, не открывая пресса, вращением барабана и снова поднимают давление до 2 ати. Затем давление спускают и после рыхления снова поднимают, постепенно увеличивая до 3 ати, до заданной величины давление поднимают только после того, как большая часть сока вытекла. Таким способом в течение часа мезгу постепенно отжимают в 5—6 и более приемов.
При этом мезга проветривается несколько сильнее, чем в корзиночных прессах, но весь процесс прессования заканчивается в течение часа и вследствие этого мезга окисляется в меньшей степени, чем в вертикальных прессах, где часто рыхление продолжается четверть часа и более, а второе давление — дольше двух часов.
Особого ухода в этой системе пресса требует резиновый шланг, расширяющийся при прессовании. Он становится хрупким и ломким, если плохо хранится или долгое время находится в бездействии. Особенно вредно действуют на него солнце и холод. В случае аварий работа прерывается на короткое время. Резиновый шланг можно быстро завулканизировать или заменить, если есть в наличии запасной.
Особым преимуществом пневматического пресса является также многосторонность его применения. В нем можно отжимать любую мезгу, как и в пакпрессах, в том числе и слизистую плодовую, а также досуха и дрожжи в мешках.
Компрессор, необходимый для создания давления в пневматическом прессе, можно использовать в винодельческом хозяйстве в качестве насоса, нагнетающего сжатый воздух в танк или какой-либо другой сосуд, выдерживающий давление и служащий аккумулятором давления. В этом случае необходима установка воздушного фильтра. Для больших прессов применяют большие компрессоры соответствующей мощности или создают запас сжатого воздуха в резервуаре, выдерживающем давление 8 ати и имеющем объем 60—120 дкл.
Неприятный шум, сопровождающий выпуск сжатого воздуха при рыхлении мезги, устранен в прессах новых типов глушителем, вмонтированным в пресс.
Пакпрессы (рис. 13) редко применяют при переработке винограда, так как нежелательно подвергать мезгу, даже лишенную гребней, высоким давлениям, свойственным этим прессам.
Однако высокие давления, необходимые для отжатия плодовой мезги, можно по желанию уменьшать, в в этом отношении нет препятствий для применения пакпрессов в виноградном виноделии. Полезному свойству их быстро отжимать мезгу противостоит относительно большая затрата труда и большой износ прессующих полотен и решеток, но все же скорость процесса прессования покрывает эти недостатки. До настоящего времени пакпресс с подвижными платформами является единственным прессом, при помощи которого можно до известной степени достигнуть непрерывности в работе (табл. 2), не прибегая к так называемым прессам непрерывного действия.
Пакпрессы выпускаются вращающимися (поворотными), двух- и трехрядными. Их снабжают гидравлическим устройством для подъема платформ и автоматического подъема рабочей площадки при увеличивающейся высоте штабеля. Их изготовляют также в виде агрегата с установленной на них дробилкой и наполнителем.
Прессы непрерывного действия с архимедовым винтом в немецком виноделии не привились, Лучшие конструкции этих прессов представляют собой машины для массового виноделия, для получения типичных и ординарных вин (рис. 23).
Преимущество непрерывных прессов — непрерывность процесса прессования и огромная производительность, а недостаток — механическое растирание мезги в результате нарастающего давления (нажима) витков пресса, дающего возможность в предельной степени отжать сок. Содержание дубильных веществ в соке, отпрессованном этим прессом, значительно. При соблюдении определенных приемов устранения пробки, которая задерживает движение мезги, подаваемой архимедовым винтом, эти прессы можно применять для предварительного отделения сока, т. е. предварительного прессования, а окончательное допрессовывание производить на гидравлических прессах. Однако для применения в качестве стекателя пресс непрерывного действия является слишком дорогой машиной. Даже зарекомендовавшие себя и широко распространенные непрерывные прессы французских или итальянских заводов дают сок хорошего качества только из первого рожка, так называемый самотек. Сок из рожка б уже грубый, не говоря уже о соке из рожка в.
Рис. 23. Французский пресс непрерывного действия, пригодный для предварительного отделения сока:
1 — зубчатая передача; 2 — архимедов винт (шнек); 3 — перфорированный цилиндр с укрепляющими кольцами; 4 — передвижная зажимная головка, регулирующая выход выжимок.
а — самотек; б — прессовой сок; в — сок последнего давления.
